JP4506996B2

JP4506996B2 - 給紙装置

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Publication number: JP4506996B2
Application number: JP2007172065A
Authority: JP
Inventors: 真種棚橋
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2007-06-29
Filing date: 2007-06-29
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2027-06-29
Also published as: JP2009007144A

Description

本発明は、給紙装置に関し、特に、トレイに収納されている記録媒体の収納量に関わらず、トレイ内に立設する傾斜壁と給紙ローラとの間隔を一定にして、給紙性能を安定化させることができる給紙装置に関する。

従来より、トレイ内に積層状態で収納されている記録媒体を、給紙ローラによって最上層の記録媒体から順番に給紙する給紙装置が知られている。この種の給紙装置に関し、次の特許文献１には、トレイ内に積載されている用紙１００を、回動可能なアームの一端に取着された第１給紙ローラ１によって給紙する給紙装置が記載されている。
特開２００３−１２１７１号公報（段落第「００３９」、図１等）

しかしながら、上述した特許文献１に記載された給紙装置では、トレイに積載されている用紙１００が消費されるにつれて第１給紙ローラ１が取着されたアームが、トレイから用紙の搬送方向に向かって立設する立壁に接近し、第１給紙ローラ１と立壁との間隔が変化し、その結果、給紙性能が安定しないという問題点があった。

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、トレイに収納されている記録媒体の収納量に関わらず、トレイ内に立設する傾斜壁と給紙ローラとの間隔を一定にして、給紙性能を安定化させることができる給紙装置を提供することを目的としている。

この目的を達成するために、請求項１記載の給紙装置は、記録媒体を積層状態で収納するトレイと、そのトレイに収納された最上層の記録媒体に接触して記録媒体を給紙する給紙ローラとを備えたものであって、一端に前記給紙ローラが取着され振り子状に回動可能に支持されているアームと、前記トレイ内に収納された記録媒体の先端部と当接し、記録媒体の搬送方向に向かって記録媒体の面と鈍角をなす傾斜壁と、前記アームを移動させる移動機構と、前記トレイに収納されている記録媒体の収納量または消費量を検出する検出手段と、前記トレイに収納されている記録媒体と前記アームとのなす角度を記録媒体の種別に応じて記憶する記憶手段と、前記トレイに収納されている記録媒体の種別を特定する特定手段と、前記トレイに収納されている記録媒体の収納量に関わらず前記傾斜壁と前記給紙ローラとの間隔が一定間隔になるように、前記検出手段によって検出される記録媒体の収納量または消費量に応じて前記移動機構を制御して前記アームを移動させ、且つ、前記特定手段によって特定される記録媒体の種別に応じて、前記給紙ローラが最上層の記録媒体に接触している状態で記録媒体と前記アームとのなす角度が前記記憶手段に記憶されている角度となるように前記移動機構を制御して前記アームを移動させる制御手段とを備えている。

請求項２記載の給紙装置は、請求項１に記載の給紙装置において、前記トレイは、下段トレイと、その下段トレイよりも前記給紙ローラ側に設置される上段トレイとを備え、前記傾斜壁は、前記下段トレイから前記上段トレイまで連続して延出されており、前記検出手段は、前記各トレイに収納されている記録媒体の収納量または消費量を検出し、前記特定手段は、前記各トレイに収納されている記録媒体の種別を特定する。

請求項３記載の給紙装置は、請求項１または２に記載の給紙装置において、前記移動機構は、前記傾斜壁と平行に延びるギヤが形成されているラックギヤと、そのラックギヤと噛合して前記ラックギヤに沿って移動するピニオンギヤとを備え、前記アームは前記ピニオンギヤと連動して移動可能に構成されている。

請求項１記載の給紙装置によれば、制御手段は、トレイに収納されている記録媒体の収納量に関わらず傾斜壁と給紙ローラとの間隔が一定間隔になるように、検出手段によって検出される記録媒体の収納量または消費量に応じて、アームを移動させる移動機構を制御してアームを移動させるので、給紙性能を安定化させることができるという効果がある。また、制御手段は、特定手段によって特定される記録媒体の種別に応じて、給紙ローラが最上層の記録媒体に接触している状態で記録媒体とアームとのなす角度が記憶手段に記憶されている角度になるように移動機構を制御してアームを移動させるので、トレイに収納する記録媒体の量、種別を増大させた場合であっても、給紙性能を安定化させることができるという効果がある。

請求項２記載の給紙装置によれば、請求項１に記載の給紙装置の奏する効果に加え、制御手段は、下段トレイおよび上段トレイの各トレイに収納されている記録媒体の収納量または消費量、および、各トレイに収納されている記録媒体の種別に応じて、記録媒体とアームとのなす角度が予め規定されている角度になるように移動機構を制御するので、各トレイに収納する記録媒体の量、種別を増大させた場合であっても、給紙性能を安定化させることができるという効果がある。

請求項３記載の給紙装置によれば、請求項１または２に記載の給紙装置の奏する効果に加え、移動機構は、傾斜壁と平行にギヤが形成されているラックギヤと、そのラックギヤと噛合してラックギヤに沿って移動するピニオンギヤとを備え、アームは、ピニオンギヤと連動して移動可能に構成されているので、簡単な構成で、アームを傾斜壁に対して平行に移動させることができるという効果がある。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態である複合機１の外観構成を示す斜視図である。複合機１は、ファクシミリ機能、プリンタ機能、スキャナ機能、コピー機能などの各種機能を備え、特に、下段トレイ３および上段トレイ４の各トレイ３，４に収納する記録媒体の量、種別を増大させた場合であっても、給紙性能を安定化させることができる給紙装置を搭載したものである。

複合機１におけるハウジング２の前側には、開口部２ａが開口されており、その開口部２ａには記録媒体を積層状態で収納する下段トレイ３と、その下段トレイ３の上方にスライド可能に設置され記録媒体を積層状態で収納する上段トレイ４とが矢印Ａ方向から差し込み可能に構成されている。

各トレイ３，４に収納されている記録媒体は、給紙機構によってハウジング２の内部に搭載されているインクジェット記録ヘッドに搬送され、インクジェット記録ヘッドによって記録がされた後に、上段トレイ４の上面に排紙される。即ち、上段トレイ４は、記録済の記録媒体を保持する排紙台としても機能するものであり、上段トレイ４には、記録済みの記録媒体が上段トレイ４の上面から落下するのを防止するストッパ４ａが反矢印Ａ方向に引き出し可能に設けられている。

ハウジング２の上部には、コピー機能やファクシミリ機能における原稿読取などのための画像読取装置５が配置されている。画像読取装置５は図示しない枢軸部を介してハウジング２の一側端に対して上下開閉回動可能に構成されている。また、画像読取装置５の上面は原稿載置用のガラス板で構成されており、このガラス板は、画像読取装置５の後端に対して枢軸を中心に上下回動可能な原稿カバー体６で覆われている。原稿カバー体６を上側に開けてガラス板の上に原稿を載置し、ガラス板の下方において主走査方向に往復移動する原稿読取り用のスキャナ（例えばＣＩＳ：Contact ImageSensor）によって原稿の画像が読取られる。

ハウジング２の上面であって原稿カバー体６の前方には、各種操作ボタンを備えた操作パネル部７と、操作手順や実行中の処理の状態を表示するための液晶表示装置８とが設けられている。各種操作ボタンとしては、スタートボタンや、ストップボタンなどを含み、これらの操作ボタンを押下することにより、各種操作が行われ、複合機置１の設定状態や各種操作メッセージなどが必要に応じて表示される。

また、ハウジング２の前面であって、開口部２ａの上方には、外部メモリを挿入するための外部メモリ挿入部１１が備えられている。外部メモリとは、例えば、コンパクトフラッシュ（登録商標）、スマートメディア（登録商標）、メモリスティック（登録商標）、ＳＤカード（登録商標）、ｘＤ（登録商標）等が該当する。この外部メモリ挿入部１１へ挿入された外部メモリに記憶されたデータは、複合機１の内部メモリ読み込まれ、インクジェット記録ヘッドによって記録媒体に記録される。

次に、図２乃至図４を参照して、複合機１に搭載されている給紙装置Ｋについて説明する。図２及び図３は、複合機１のハウジング２内における内部構造を示す略断面図であり、特に、図２は上段トレイ４が下段トレイ３上にセットされている状態、図３は上段トレイ４が下段トレイ３から取除かれている状態を示している。図４は、主に、給紙装置Ｋの外観構成を示す斜視図であり、図４では、給紙装置Ｋの構成を明確に図示すべく、図２，図３に示すインクジェット記録ヘッド２１等の図示は省略はしてある。

図２，３に示すように、複合機１のハウジング２内には、主に、給紙ローラ１０を含む給紙装置Ｋと、給紙装置Ｋの上方にキャリッジ２０に搭載されたインクジェット記録ヘッド２１と、給紙ローラ１０によって給紙された記録媒体をインクジェット記録ヘッド２１に向けてＵ字状に搬送する搬送経路Ｈを形成する搬送ガイド体１４とが搭載されている。

各トレイ３，４に収納されている記録媒体は、給紙ローラ１０によって一枚ずつ給紙され、搬送経路Ｈを通過して、一対の搬送ローラ２３，２３によって、インクジェット記録ヘッド２１のインク吐出面とプラテン２２との間に搬送される。そして、インクジェット記録ヘッド２１によって記録がなされた後に、排紙ローラ６２によって上段トレイ４の上面に排紙される。

給紙装置Ｋには、主に、下段トレイ３と、上段トレイ４と、上段トレイ４の上方に配設される給紙ローラ１０と、給紙ローラ１０が一端に取着され振り子状に回動可能に支持されているアーム２４と、給紙ローラ１０とアーム２４とを各トレイ３，４に収納されている記録媒体の面と交差する方向に移動させる移動機構Ｉとが設けられている。

下段トレイ３は、図４に示すように、上面が開放された略箱状に形成されており、主に、底壁１５と、その底壁１５の周縁部から立設する側壁１６，１６、側壁１９、傾斜壁１７（図２，３参照）とによって構成されている。

傾斜壁１７は、図２，３に示すように、トレイ３，４に積層状態にある記録媒体を一枚ずつ分離するためのものであり、下段トレイ３から上段トレイ４まで連続して延び、各トレイ３，４内に収納された記録媒体の先端部と当接し、記録媒体の搬送方向に向かって各トレイ３，４に収納されている記録媒体の面と鈍角をなすように立設されている。

また、傾斜壁１７は、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）により形成されている。一般にＰＯＭは、他の樹脂材料よりも摩擦係数が小さいので、この傾斜壁１７に当接した記録媒体を一枚ずつ円滑に搬送させることができる。尚、下段トレイ３を構成する他の構成（底壁１５等）は、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）により形成されおり、傾斜壁１７だけが、他の構成とは別体に形成されている。

上段トレイ４は、図４に示すように、扁平な板状に形成され、下段トレイ３の側壁１６，１６上にスライド可能に設置されている。上段トレイ４に収納されている記録媒体に記録をする場合には、上段トレイ４を奥方（図４の左側）に押し込み、下段トレイ３に収納されている記録媒体に記録をする場合には、上段トレイ４を下段トレイ３から取り除いたり、手前（図４の右側）に引いたりして使用する。

上段トレイ４には、奥側の縁部から所定幅で手前側に延びる凹部９が凹設されており、この凹部９に記録媒体が積層収納される。この凹部９の幅は、下段トレイ３の幅よりも小さく形成されている。即ち、本実施例では、下段トレイ３の方に大きいサイズの記録媒体を収納し、上段トレイ４には葉書や写真等の小さいサイズの記録媒体を収納することを想定している。

各トレイ２，３の上方に設置されている給紙ローラ１０は、図２，図３に示すように、図中時計回りに回転可能にアーム２４の一端に軸支されている。給紙ローラ１０は、各トレイ３，４に収納されている記録媒体のうち、最上層の記録媒体に接触して、その最上層の記録媒体を傾斜壁１７に向けて給紙する。給紙ローラ１０を軸支するアーム２４には、図示しない複数個の歯車が直線状に並べて設置されており、この複数個の歯車を介して給紙ローラ１０は回転駆動する。

一端に給紙ローラ１０を軸支するアーム２４は、その他端が、図４に示すように、各トレイ３，４の上方において各トレイ３，４の幅方向に橋架された第１シャフト２５に回動可能に支持されている。

また、アーム２４の他端からは突出片２４ａが突設されている。突出片２４ａは、アーム２４が第１シャフト２５を中心に反時計回りに回動すると、第１シャフト２５よりも斜め上方の位置に第１シャフト２５と平行に延びる第２シャフト２６に衝突するように突設されている。よって、この突出片２４ａによって、アーム２４は反時計回りの回動範囲が規制されている。

尚、アーム２４は、各カセット３，４をセットする場合には、図示しない機構により時計と反対回りに回転して、各カセット３，４が円滑にセットできるように構成されている。

アーム２４の側方には、第１シャフト２５と第２シャフト２６とが貫通するブラケット４９が設置されており、そのブラケット４９の各カセット３，４側の端部には、各カセット３，４に収納されている記録媒体を検出する記録媒体検出センサ５０（図２，３参照）が設置されている。

記録媒体検出センサ５０は、図２，３に示すように、Ｖ字状に形成され、その屈曲点が各トレイ３，４に収納されている最上層の記録媒体の面に接触し、一端が振り子に支持されている接触子を備えている。

そして、記録媒体検出センサ５０は、その接触子の一端と屈曲点とを結ぶ部分と、記録媒体とのなす角度が所定角度以内である場合に「ＯＮ」信号を出力し、所定角度を超えた場合に「ＯＦＦ」信号を出力する。尚、記録媒体検出センサ５０は「ＯＮ」信号を出力している状態の場合には、給紙ローラ１０が記録媒体に接触している状態になるような位置に設置されているものとする。

アーム２４と、給紙ローラ１０とを各トレイ３，４に収納されている記録媒体の面と交差する方向に一体に移動させる移動機構Ｉには、図４に示すように、各カセット３，４を幅方向に挟む位置に設置され傾斜壁１７と平行に延びるギヤ（図示せず）が形成された一対のラックギヤ２７ａ，２７ｂと、各ラックギヤ２７ａ，２７ｂと噛合して各ラックギヤ２７ａ，２７ｂに沿って移動するピニオンギヤ２８ａ，２８ｂとが設けられている。

各ラックギヤ２７ａ，２７ｂは、各カセット３，４を幅方向に挟むように本体内部から立設する板状に形成された一対の支持プレート２９ａ，２９ｂに固着されている。具体的には、ラックギヤ２７ａは、各カセット３，４が設置される方とは反対側の支持プレート２９ａの面に固着され、ラックギヤ２７ｂは、各カセット３，４が設置される方の支持プレート２９ｂの面に固着されている。

この支持プレート２９ａには、傾斜壁１７（各ラックギヤ２７ａ，２７ｂ）と平行に延びる長孔３０ａが穿設されおり、また、ラックギヤ２７ａが固着されている面とは反対側の面には連結プレート３１ａが設置されている。同様に、支持プレート２９ｂにも、傾斜壁１７（各ラックギヤ２７ａ，２７ｂ）と平行に延びる長孔３０ｂが穿設されおり、また、ラックギヤ２７ｂが固着されている面とは反対側の面に連結プレート３１ｂが設置されている。

この連結プレート３１ａ，３１ｂには、アーム２４を支持する第１シャフト２５が連結されており、第１シャフト２５は、連結プレート３１ａに設置されているＬＦ（搬送）モータ３２と図示しないギヤ機構を介して連結されている。そして、このＬＦモータ３２を駆動することで、その駆動力が第１シャフト２５、アーム２４に設置されている複数の歯車を介して給紙ローラ１０に伝達される。

また、支持プレート２９ａに穿設された長孔３０ａ、連結プレート３１ａ、支持プレート２９ｂに穿設された長孔３０ｂ、連結プレート３１ｂには、第２シャフト２６が貫通しており、各ピニオンギヤ２８ａ，２８ｂは、この第２シャフト２６に嵌合されている。そして、連結プレート３１ｂを貫通した第２シャフト２６の一端には、連結プレート３１ｂに設置されている昇降モータ３３と図示しないギヤ機構を介して連結されている。

よって、この移動機構Ｉによれば、昇降モータ３３を駆動すると、第２シャフト２６に嵌合されている一対のピニオンギヤ２８ａ，２８ｂが、ラックギヤ２７ａ，２７ｂに沿って移動し、これに連動して、連結プレート３１ａ，３１ｂ、および、第１シャフト２５がラックギヤ２７ａ，２７ｂに沿って移動する。その結果、第１シャフト２５に支持されているアーム２４と、給紙ローラ１０とが一体に、ラックギヤ２７ａ，２７ｂに沿って移動する。

即ち、ラックギヤ２７ａ，２７ｂは、各トレイ３，４に収納されている記録媒体の面と交差する方向（傾斜壁１７と平行）に延びているので、この移動機構Ｉによれば、アーム２４と、給紙ローラ１０とを一体に各トレイ３，４に収納されている記録媒体の面と交差する方向（傾斜壁１７と平行）に移動させることができる。

図５は、複合機１の電気的構成を示すブロック図である。複合機１は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）６５、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｉＭｅｍｏｒｙ）６６、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｓｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）６７、ＥＥＰＲＯＭ（ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙＥｒａｓａｂｌｅａｎｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲＯＭ）６８を主とするマイクロコンピュータとして構成されており、バス６９を介してＡＳＩＣ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）７０に接続されている。

ＲＯＭ６６には、複合機１の各種動作を制御するためのプログラム等が格納されており、図６で説明する給紙処理を実行する給紙プログラム６６ａが格納されている。ＲＡＭ６７は、ＣＰＵ６５が上記プログラムを実行する際に用いる各種データを一時的に記録する記憶領域又は作業領域として使用される。ＲＡＭ６７には印刷指令メモリ６７ａと、記録媒体消費量カウンタ６７ｂとが割り当てられている。印刷指令メモリ６７ａには、図６で説明する給紙処理を実行する場合に、複合機１に出力される印刷指令の内容が一時的に記憶される。記録媒体消費量カウンタ６７ｂには、各カセット３，４に収納されている記録媒体の消費量が一時的に記憶される。

ＥＥＰＲＯＭ６８には、電源オフ後も保持すべき設定やフラグ等が格納され、適正角度メモリ６８ａと、現在位置メモリ６８ｂと、消費量閾値メモリ６８ｃとが割り当てられている。

適正角度メモリ６８ａには、アーム２４と各トレイ３，４に収納されている記録媒体とがなす適正な角度が、記録媒体の種別毎に格納されている。こしが強い、固い、厚い等の性質のある記録媒体は、こしが弱い、柔らかい、薄い等の性質のある記録媒体に比べて、傾斜壁１７を乗り上げて搬送されにくく、大きい圧力で給紙する必要がある。逆に、こしが弱い、柔らかい、薄い等の性質のある記録媒体を、大きい圧力で給紙した場合には、ジャムが発生しやすくなる。

一方、アーム２４と各トレイ３，４に収納されている記録媒体とのなす角度は、その角度が大きい程、大きい圧力で給紙することができ、逆に、その角度が小さい程、小さい圧力で給紙することができる。

即ち、各カセット３，４に収納されている記録媒体の給紙性能を安定させるためには、記録媒体の種類に応じて、アーム２４と記録媒体とのなす角度を設定することが好ましく、適正角度メモリ６８ａには、記録媒体を安定して給紙することができるアーム２４と記録媒体とがなす適正な角度が、記録媒体の種別毎に記憶されている。例えば、普通紙は４５度、普通紙より厚い葉書等の厚紙は５０度、普通紙よりも薄い薄紙は４０度のように記憶されている。

現在位置メモリ６８ｂには、ラックギヤ２７ａ，２７ｂに沿って移動するピニオンギヤ２８ａ，２８ｂの現在位置を示す現在位置情報が格納されている。この現在位置情報は、ピニオンギヤ２８ａ，２８ｂの位置が移動する度に更新される。そして、上述した記録媒体検出センサ５０の信号が「ＯＮ」であることを条件に、この現在位置情報から、現在のアーム２４と記録媒体とがなす現在の角度を特定でき、ひいては、この現在の角度を、記録媒体の種別に応じた適正な角度に調節することができる。

消費量閾値メモリ６８ｃには、記録媒体の種別毎に、何枚消費された場合に、給紙ローラ１０を移動機構Ｉによって移動させるかを示す閾値が記憶されている。例えば、普通紙は閾値が５枚、普通紙より厚い葉書等の厚紙は閾値が２枚、普通紙よりも薄い薄紙は閾値が８枚のように記憶されており、普通紙であれば５枚、厚紙であれば２枚、薄紙であれば８枚消費された場合に、給紙ローラ１０を移動機構Ｉによって移動させる。これにより、記録媒体の種類によらず、安定して記録媒体を給紙することができる。尚、この閾値を設けることなく、記録媒体が一枚消費された場合に、アーム２４と記録媒体との角度を調節することも同然可能である。

ＡＳＩＣ７０は、ＣＰＵ６５からの指令に従い、昇降モータ３３に通電する相励磁信号等を生成して、該信号を昇降モータ３３の駆動回路８２に付与し、該駆動回路８２を介して駆動信号を昇降モータ３３に通電することにより、昇降モータ３３の回転制御を行っている。

駆動回路８２は、移動機構Ｉに接続された昇降モータ３３を駆動させるものであり、ＡＳＩＣ７０からの出力信号を受けて、昇降モータ３３を回転するための電気信号を形成する。該電気信号を受けて昇降モータ３３が回転し、該昇降モータ３３の回転力が、移動機構Ｉのピニオンギヤ２８ａ，２８ｂへ伝達されことによりアーム２４と給紙ローラ１０とが、ピニオンギヤ２８ａ，２８ｂに連動して移動する。

駆動回路７５は、インクジェット記録ヘッド２０から所定のタイミングでインクを記録媒体に対して選択的に吐出させるものであり、ＣＰＵ６５から出力される駆動制御手順に基づいてＡＳＩＣ７０において生成された出力信号を受け、インクジェット記録ヘッド２１を駆動制御する。

ＡＳＩＣ７０は、ＣＰＵ６５からの指令に従い、ＣＲ（キャリッジ）モータ７３に通電する相励磁信号等を生成して、該信号をＣＲモータ７３の駆動回路７４に付与し、該駆動回路７４を介して駆動信号をＣＲモータ７３に通電することにより、ＣＲモータ７３の回転制御を行っている。

駆動回路７４は、キャリッジ２０に接続されたＣＲモータ７３を駆動させるものであり、ＡＳＩＣ７０からの出力信号を受けて、ＣＲモータ７３を回転するための電気信号を形成する。該電気信号を受けてＣＲモータ７３が回転し、該ＣＲモータ７３の回転力が図示しないベルト駆動機構を介して、キャリッジ２０へ伝達されことによりキャリッジ２０が往復動される。このようにして、キャリッジ２０の往復動が制御される。

ＡＳＩＣ７０は、ＣＰＵ６５からの指令に従い、ＬＦモータ３２に通電する相励磁信号等を生成して、該信号をＬＦモータ３２の駆動回路７２に付与し、該駆動回路７２を介して駆動信号をＬＦモータ３２に通電することにより、ＬＦモータ３２の回転制御を行っている。

駆動回路７２は、給紙ローラ１０、搬送ローラ２３、排紙ローラ６２に接続されたＬＦモータ３２を駆動させるものであり、ＡＳＩＣ７０からの出力信号を受けて、ＬＦモータ３２を回転するための電気信号を形成する。該電気信号を受けてＬＦモータ３２が回転し、該ＬＦモータ３２の回転力が駆動機構を介して、給紙ローラ１０、搬送ローラ２３、排紙ローラ６２へ伝達される。

その他、ＡＳＩＣ７０には、各トレイ３，４に収納されている記録媒体を検出する記録媒体検出センサ５０、給紙ローラ１０から搬送ローラ２３に記録媒体が搬送されたことを検出するレジセンサ５１、搬送ローラ２３の回転量を検出するためのロータリエンコーダ７６、キャリッジ２０の移動量を検出するためのリニアエンコーダ７７が接続されている。

また、ＡＳＩＣ７０には、スキャナ部１２や、複合機１の操作指示を行うための操作パネル部７、外部メモリが挿入される外部メモリ挿入部１１、パソコン等の外部機器とパラレルケーブルやＵＳＢケーブルを介してデータの送受信を行うためのパラレルインタフェース７８及びＵＳＢインタフェース７９が接続されている。さらに、ファクシミリ機能を実現するためのＮＣＵ（Network Control Unit）８０やモデム（MODEM）８１が接続されている。

図６は、給紙処理を示すフローチャートである。この処理は、例えば、複合機１に接続されたパーソナルコンピュータから記録媒体への印刷指令が出力された場合に実行され、給紙プログラム６６ａに従ってＣＰＵ６５によって実行される処理である。

この処理では、まず、出力された印刷指令の内容を印刷指令メモリ６７ａに記憶する（Ｓ６０１）。そして、記録媒体検出センサ５０の信号が「ＯＮ」か否かを判断し（Ｓ６０２）、「ＯＮ」であれば（Ｓ６０２：ＯＮ）、後述するＳ６０５の処理に移行する。

一方、記録媒体検出センサ５０の信号が「ＯＦＦ」であれば（Ｓ６０２：ＯＦＦ）、記録媒体検出センサ５０の信号が「ＯＮ」になるまで昇降モータ３３を駆動し（Ｓ６０３）、現在位置メモリ６８ａに記憶されているピニオンギヤ２８ａ，２８ｂの現在位置情報を、記録媒体検出センサ５０の信号が「ＯＮ」になった地点におけるピニオンギヤ２８ａ，２８ｂの現在位置情報に更新する（Ｓ６０４）。

尚、各カセット３，４の記録媒体検出センサ５０と対向する位置には開口が設けられており、記録媒体検出センサ５０の接触子が、その開口に挿入され、Ｓ６０３の処理において記録媒体検出センサ５０の信号が「ＯＮ」にならない場合には、各カセット３，４には記録媒体が収納されていないとして、本処理を終了する。

ここまでの処理を、図７（ａ）、図７（ｂ）を参照して説明する。図７（ａ）、図７（ｂ）は、給紙装置Ｋを模式的に示す図である。図７（ａ）は、アーム２４の突出片２４ａが第２シャフト２６に係止され、アーム２４と記録媒体Ｐとのなす角度が最大角度であるθ０、記録媒体検出センサ５０の信号が「ＯＦＦ」になっている状態を示している。

図７（ａ）に示す状態において、印刷指令が出力されると、記録媒体検出センサ５０が「ＯＮ」になるまで、昇降モータ３３を駆動する。昇降モータ３３を駆動すると、ピニオンギヤ２８ａ，２８ｂと連動して、給紙ローラ１０とアーム２４とが一体に傾斜壁１７と平行に記録媒体Ｐに向けて移動する。そして、給紙ローラ１０が最上層の記録媒体Ｐに到達すると、アームム２４は図中時計回りに回動し、アーム２４と記録媒体Ｐとのなす角度がθ０から減少する。

また、記録媒体検出センサ５０の接触子が最上層の記録媒体Ｐに到達すると、接触子は図中時計回りに回動し、接触子と記録媒体Ｐとのなす角度が減少していき、記録媒体検出センサ５０の信号が「ＯＦＦ」から「ＯＮ」になった時点で、昇降モータ３３を停止する。図７（ｂ）は、昇降モータ３３を停止した時点を示すものであり、本実施形態では、アーム２４と記録媒体Ｐとのなす角度が、θ０から所定角度減少したθ１となったとする。

再び、図６に戻り説明を続ける。Ｓ６０５の処理では、Ｓ６０４までの処理において、記録媒体検出センサ５０の信号は「ＯＮ」になっているので、現在位置メモリ６８ｂに記憶されているピニオンギヤ２８ａ，２８ｂの現在位置情報から、アーム２４と記録媒体Ｐとがなす現在の角度を特定する。また、印刷指令メモリ６７ａに記憶されている印刷指令に含まれている記録媒体の種別を特定し、適正角度メモリ６８ａから、その特定した記録媒体の種別に対応したアーム２４と記録媒体Ｐとがなす適正な角度を特定する（Ｓ６０５）。

そして、現在の角度が適正な角度かを判断し（Ｓ６０６）、適正な角度であれば（Ｓ６０６：Ｙｅｓ）、Ｓ６０９の処理に移行する。一方、適正な角度でなければ（Ｓ６０６：Ｎｏ）、適正な角度なるまで昇降モータ３３を駆動し（Ｓ６０７）、現在位置メモリ６８ｂに記憶されているピニオンギヤ２８ａ，２８ｂの現在位置情報を、適正な角度になった地点におけるピニオンギヤ２８ａ，２８ｂの現在位置情報に更新する（Ｓ６０８）。

尚、昇降モータ３３の駆動量に対するアーム２４と記録媒体Ｐとのなす角度の変化量は、予め給紙プログラム６６ａに組み込まれており、両者の差分に応じて昇降モータ３３を駆動することで、アーム２４と記録媒体Ｐとの現在の角度を、適正な角度に設定することができる。こうして、記録媒体Ｐの種類に応じて、アーム２４と記録媒体Ｐとの角度を適正な角度に設定することができる。

ここまでの処理を、図７（ｂ）、図７（ｃ）を参照して説明する。図７（ｂ）に示す状態（記録媒体検出センサ５０の信号が「ＯＮ」になっている状態）になると、アーム２４と記録媒体Ｐとのなす現在の角度を特定する。この現在の角度は、ピニオンギヤ２８ａ，２８ｂの現在位置情報に基づいてθ１であることを特定する。また、記録媒体の種別に応じたアーム２４と記録媒体Ｐとのなす適正な角度を特定する。そして、本実施形態では、その適正な角度がθ２であったとする。よって、この場合、現在の角度であるθ１と適正な角度であるθ２とが異なるので、図７（ｂ）に示す現在の角度であるθ１が、図７（ｃ）に示す適正な角度であるθ２になるように、昇降モータ３３を駆動する。

再び、図６に戻り、説明を続ける。Ｓ６０９の処理では、ＬＦモータ３２を駆動して、給紙ローラ１０を駆動する（Ｓ６０９）。これにより、各カセット３，４において給紙ローラ１０と接触する記録媒体が給紙される。

そして、レジセンサ５１が記録媒体を検出したか否かを判断し（Ｓ６１０）、記録媒体を検出しない場合には（Ｓ６１０：Ｎｏ）、後述するＳ６１６の処理に移行する。一方、記録媒体を検出すれば（Ｓ６１０：Ｙｅｓ）、記録媒体消費量カウンタ６７ｂに「１」を加算する（Ｓ６１１）。

そして、記録媒体消費量カウンタ６７ｂの値が、消費量閾値メモリ６８ｃに記憶されている記録媒体の種別に対応した所定の閾値か否かを判断する（Ｓ６１２）。その結果、所定の閾値でなければ（Ｓ６１２：Ｎｏ）、後述するＳ６１５の処理に移行する。一方、所定の閾値であった場合には（Ｓ６１２：Ｙｅｓ）、再び、適正な角度になるまで昇降モータ３３を駆動し（Ｓ６１３）、現在位置メモリ６８ｂに記憶されているピニオンギヤ２８ａ，２８ｂの現在位置情報を、適正な角度になった地点におけるピニオンギヤ２８ａ，２８ｂの現在位置情報に更新する（Ｓ６１４）。

尚、Ｓ６１３における昇降モータ３３の駆動量は、記録媒体の種別毎に予め給紙プログラム６６ａに組み込まれており、その規定量だけ昇降モータ３３を駆動することで、アーム２４と記録媒体Ｐとのなす角度を、適正な角度であるθ２に再設定することができる。

そして、Ｓ６１５の処理では、印刷指令に基づく給紙が終了したか否かを判断し（Ｓ６１５）、終了でなければ（Ｓ６１５：Ｎｏ）、Ｓ６１０からの処理を繰り返し、終了であれば（Ｓ６１５：Ｙｅｓ）、ＬＦモータ３２の駆動を停止し、給紙ローラ１０の駆動を停止する。また、記録媒体消費量カウンタ６７ｂを初期化し（Ｓ６１６）、本処理を終了する。

これにより、各カセット３，４に収納されている記録媒体が消費されていった場合であっても、記録媒体の種別に応じて、アーム２４と記録媒体との角度を適正な角度になるように設定することができるので、各カセット３，４に収納されている記録媒体の量、種別に関わらず、給紙性能を安定化させることができる。

ここまでの処理を、図７（ｃ）、図８（ｄ）、図８（ｅ）を参照して説明する。図７（ｃ）に示す状態から、ＬＦモータ３２を駆動し、給紙ローラ１０を回転させると、下段カセット３に収納されている記録媒体Ｐが給紙される。記録媒体Ｐを給紙すると、下段カセット３に収納されている記録媒体Ｐが消費されるので、それに応じてアーム２４が反時計回りに回転する。

図８（ｄ）は、図７（ｃ）に示す状態から下段カセット３に収納されている記録媒体が２枚消費され、アーム２４と記録媒体Ｐとのなす角度がθ２からθ３に変化した状態を示している。よって、厳密には、図７（ｃ）に示す状態での給紙性能と、図８（ｄ）に示す状態での給紙性能とでは、アーム２４と記録媒体Ｐとのなす角度が異なるので、相違することになるが、本実施形態では、記録媒体Ｐが２枚消費された場合には、給紙ローラ１０とアーム２４とを移動するように構成されているとする。

よって、図８（ｄ）に示す状態になると、アーム２４と記録媒体Ｐとのなす角度がθ２になるように、昇降モータ３３を駆動して、給紙ローラ１０とアーム２４とを一体に傾斜壁１７と平行に記録媒体Ｐに向けて移動させ、図８（ｅ）に示す状態にする。

このように、図８（ｅ）に示す状態は、図７（ｃ）に示す状態と同様に、アーム２４と記録媒体Ｐとのなす角度がθ２、給紙ローラ１０の軸芯と傾斜壁１７との間隔がｔに設定されているので、図８（ｄ）に示す状態から給紙を続行させるよりも、下段トレイ３に積載されている記録媒体の量、記録媒体の種別に関わらず、給紙性能を安定化させることができる。

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能であることは容易に推察できるものである。

本実施形態では、移動機構Ｉを、ラックギヤ２７ａ，２７ｂと、ピニオンギア２８ａ，２８ｂとによって構成する場合について説明したが、移動機構Ｉとしては、例えば、回転ローラに掛けられた無端ベルトを用いた機構、ボールネジ機構等、所定方向に往復移動可能な機構であれば、かかる構成に限定されるものではない。

また、本実施形態では、接触式の記録媒体検出センサ５０によって各カセット３，４に収納されている記録媒体の有無を検出する場合について説明したが、各カセット３，４に収納されている記録媒体の有無を検出する手段としては、かかる接触式の記録媒体検出センサ５０に限られず、例えばフォトカプラのような光学式のセンサを使用しても良い。

また、本実施形態では、記録媒体の種別に応じてアーム２４と記録媒体との角度を変化させる場合について説明したが、記録媒体の種別かかわらず、アーム２４と記録媒体との角度を一定にするように構成しても良い。この場合にも、従来に比べて給紙性能を安定化させることができる。尚、この場合、記録媒体検出センサ５０の信号がＯＦＦになったタイミングで、給紙ローラ１０とアーム２４とを所定量ずつ移動させれば良い。

複合機の外観構成を示す斜視図である。複合機のハウジング内における内部構造を示す略断面図である。複合機のハウジング内における内部構造を示す略断面図である。給紙装置の外観構成を示す斜視図である。複合機の電気的構成を示すブロック図である。給紙処理を示すフローチャートである。給紙処理における給紙機構の動作を模式的に示す図である。給紙処理における給紙機構の動作を模式的に示す図である。

符号の説明

３下段トレイ
４上段トレイ
１０給紙ローラ
１７傾斜壁
２４アーム
２７ａ，２７ｂラックギヤ
２８ａ，２８ｂピニオンギヤ
５０記録媒体検出センサ
Ｓ６０７Ｓ６１３制御手段
Ｓ６０５特定手段
Ｋ給紙装置
Ｐ記録媒体
Ｉ移動機構

Claims

記録媒体を積層状態で収納するトレイと、そのトレイに収納された最上層の記録媒体に接触して記録媒体を給紙する給紙ローラとを備えた給紙装置において、
一端に前記給紙ローラが取着され振り子状に回動可能に支持されているアームと、
前記トレイ内に収納された記録媒体の先端部と当接し、記録媒体の搬送方向に向かって記録媒体の面と鈍角をなす傾斜壁と、
前記アームを移動させる移動機構と、
前記トレイに収納されている記録媒体の収納量または消費量を検出する検出手段と、
前記トレイに収納されている記録媒体と前記アームとのなす角度を記録媒体の種別に応じて記憶する記憶手段と、
前記トレイに収納されている記録媒体の種別を特定する特定手段と、
前記トレイに収納されている記録媒体の収納量に関わらず前記傾斜壁と前記給紙ローラとの間隔が一定間隔になるように、前記検出手段によって検出される記録媒体の収納量または消費量に応じて前記移動機構を制御して前記アームを移動させ、且つ、前記特定手段によって特定される記録媒体の種別に応じて、前記給紙ローラが最上層の記録媒体に接触している状態で記録媒体と前記アームとのなす角度が前記記憶手段に記憶されている角度となるように前記移動機構を制御して前記アームを移動させる制御手段とを備えていることを特徴とする給紙装置。
前記トレイは、
下段トレイと、
その下段トレイよりも前記給紙ローラ側に設置される上段トレイとを備え、
前記傾斜壁は、前記下段トレイから前記上段トレイまで連続して延出されており、
前記検出手段は、前記各トレイに収納されている記録媒体の収納量または消費量を検出し、
前記特定手段は、前記各トレイに収納されている記録媒体の種別を特定することを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
前記移動機構は、
前記傾斜壁と平行に延びるギヤが形成されているラックギヤと、
そのラックギヤと噛合して前記ラックギヤに沿って移動するピニオンギヤとを備え、
前記アームは前記ピニオンギヤと連動して移動可能に構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の給紙装置。